学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

船用柴油机输出扭矩影响因素及优化

作　者: 潘玉平
导　师: 万隆君
学　校: 集美大学
专　业: 轮机工程
关键词: 曲柄—连杆机构 Kane方法喷油提前角喷油量输出扭矩 Simulink C#
分类号: U664.121
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

柴油机作为船舶最重要的设备，对其性能研究一直是相关领域最重要的研究内容之一。本文以Anqing Daihatsu6PSTdM-26H型柴油机为研究对象，通过建立柴油机曲柄滑块机构精确的动力学模型，对其求解,研究喷油提前角、喷油量和燃烧持续角的改变对输出扭矩的影响;通过优化方法得到最佳的喷油正时、喷油量和燃烧时长。其研究结果对提高柴油机效率和智能柴油机控制具有重要指导意义。首先，本文采用Kane方法的分析力学对曲柄-连杆机构进行力学建模，得到输出扭矩的精确的动力学模型；其次，根据能量、质量守恒和气体状态方程，对气缸的工作过程进行详细的分析，用Matlab/Simulink模块进行计算和仿真；最后，在Visual C#2008的开发环境下计算和设计仿真软件，通过人机交互界面，改变喷油提前角、喷油量和燃烧持续角等数据，得出各参数影响输出扭矩的变化曲线，并在此基础上，局部优化，给出最优提前角和喷油量等主要参数。计算和仿真结果表明，用Kane方法建立的力学模型是正确的，而且仿真结果更接近真实值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-13
  1.1 研究的目的和意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 主要研究内容  12-13
第2章曲柄-连杆机构的动力学分析方法  13-20
  2.1 引言  13-14
  2.2 Kane 方法简介  14-16
    2.2.1 偏速度、偏角速度  15
    2.2.2 广义主动力、广义惯性力  15-16
  2.3 Kane 方程  16
  2.4 Kane 方程的实际应用  16
  2.5 柴油机曲柄-连杆机构的 Kane 动力学方程  16-19
    2.5.1 r=1 时的一般 Kane 方程  17-18
    2.5.2 曲柄-连杆机构的 Kane 方程  18-19
  2.6 小结  19-20
第3章基于 Kane 方法的曲柄-连杆机构的动力学建模  20-26
  3.1 引言  20
  3.2 曲柄的偏速度、偏角速度和惯性力计算  20-22
  3.3 活塞的偏速度和惯性力计算  22-23
  3.4 连杆的偏速度、偏角速度和惯性力计算  23-25
  3.5 小结  25-26
第4章缸内气体压力的数学建模  26-35
  4.1 引言  26-27
  4.2 基本微分方程  27-28
    4.2.1 能量守恒方程  27-28
    4.2.2 质量守恒方程  28
    4.2.3 理想气体状态方程  28
  4.3 缸内工作过程的气体力变化规律  28-33
    4.3.1 压缩和膨胀过程的气体力变化规律计算  29-30
    4.3.2 燃烧过程的气体力变化规律计算  30-32
    4.3.3 排气过程的气体力变化规律计算  32
    4.3.4 进气过程的气体力变化规律计算  32-33
    4.3.5 进排气叠开过程的气体力变化规律计算  33
  4.4 工质特性参数计算  33-34
    4.4.1 瞬时过量空气系数  33
    4.4.2 气体常数、比热容、绝热指数  33-34
  4.5 小结  34-35
第5章柴油机曲轴连杆机构动力学仿真与分析  35-51
  5.1 气缸压力仿真的实现  35-40
    5.1.1 MATLAB/SIMULINK 的特点  35-36
    5.1.2 S-函数的工作原理  36-37
    5.1.3 缸内压力输出的 Simulink 模块  37-38
    5.1.4 缸内压力计算的 Simulink 模块  38-40
  5.2 C#与 Simulink 的连接  40-46
    5.2.1 Simulink 模块转化为 C/C++代码  40-43
    5.2.2 仿真软件实现  43-46
  5.3 仿真结果及分析  46-50
    5.3.1 不同喷油提前角的仿真  46-47
    5.3.2 不同燃烧持续角的仿真  47-48
    5.3.3 不同喷油量的仿真  48-49
    5.3.4 Kane 方法与图解法的比较  49-50
  5.4 小结  50-51
第6章总结与展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55
附录  55-58
在学期间发表的学术论文  58

船用柴油机输出扭矩影响因素及优化

内容摘要

全文目录

相似论文